Die Wechselwirkung von Kupfer-Zwischengitteratomen mit Fremdatomen

Kraut, A.

Book/Report

FZJ-2017-06431

Die Wechselwirkung von Kupfer-Zwischengitteratomen mit Fremdatomen

Kraut, A. (Corresponding author)FZJ*

1972
Kernforschungsanlage Jülich, Verlag Jülich

Jülich : Kernforschungsanlage Jülich, Verlag, Berichte der Kernforschungsanlage Jülich 896, 82 p. (1972)

Please use a persistent id in citations: http://hdl.handle.net/2128/15258

Report No.: Juel-0896-FF

Abstract: In der vorliegenden Arbeit wurden Defekterzeugungsraten von stark verdUnnten Cu-Legierungen (Cu + Au, Be, Co, Mg, Ni 9 Pd, Sb, Zn) als Funktion der strahlungsinduzierten Defektkonzentration bestimmt. Die Defekte, ZGA und Leerstellen, wurden bei 80 K durch Elektronenbestrahlung mit einer Energie von 3 MeV erzeugt. Mit Hilfe dieser Defekterzeugungsraten wurde die Wechselwirkung der bei 80 K frei diffundierenden Cu-ZGA mit den vorhandenen Kristallfehlern (Leerstellen, FA) speziell mit den zulegierten FA untersucht. Als Maß für die Wechselwirkung einer Leerstelle bzw. eines FA mit einem frei wandernden (dreidimensional) ZGA erweist sich der Einfangradius $r_{v}$ der Leerstelle bzw. $r_{t}$ des FA als besonders geeignet. ZGA, die auf ihrem Diffusionsweg in den durch $r_{t}$ bzw. $r_{v}$ gegebenen Einfangbereich geraten, werden von FA eingefangen bzw. rekombinieren mit der Leerstelle. Für die Einfangradien $r_{t}$ der verschiedenen FA erhält man die in Tab. 3, Spalte 6 angegebenen Werte in Einheiten von $r_{v}$. Ausgenommen davon sind die $r_{t}/r_{v}$=Werte für Pd und Be, die noch geringfügig korrigiert worden sind. Die hier bestimmten $r_{t}/r_{v}$=Werte entsprechen den qualitativen, aus Erholungsmessungen stammenden Vorhersagen, die an Hand der Unterdrückung der Stufe I Erholung in mit Neutronen bzw. mit Elektronen bestrahlten Cu-Legierungen gemacht werden können. Die für Au, Pd, Mn 9 Mg und Sb gefundenen $r_{t}/r_{v}$-Werte zeigen eine Proportionalität zur 3. Wurzel der Volumenänderung, die sichbeim Einbau der FA in den Cu-Kristall ereignet. Eine solche Abhängigkeit des Einfangradius $r_{t}$ ergibt sich bei der Lösung desDiffusionsproblems mit einem zusätzlichen Driftterm, der durch eine para-elastische Wechselwirkung zwischen dem FA und dem ZGAhervorgerufen wird. Für die oben angeführten Elemente zeigen die aus den Messungen der Schädigungsrate bestimmten Einfangradien sogar eine befriedigende quantitative Ubereinstimmung mit den nach der elastischen Kontinuumstheorie berechneten Einfangradien. Die Abweichungen der $\frac{r^{P}_{tm}}{r_{t}}$-Werte im Falle von Pd und Au gegenliber Mn, Mg und Sb können möglicherweise auf das bei Pd und Au gleichartige, gegenüber den anderen Elementen unterschiedliche Verhalten (Ordnungsstrukturen) zurückgeführt werden. Be, das sich von den bisher besprochenen Elementen durch seine negative Volumenänderung unterscheidet, zeigt gegenüber diesen Elementen mit $\frac{r^{P}_{tm}}{r_{t}} \gtrsim$ 1 einen experimentell ermittelten Einfang-radius, der etwa doppelt so groß wie der theoretisch berechnete ist. Da die Leerstelle aber die gleiche Abweichung aufweist, ist zu vermuten, daß diese Abweichungen mit den negativen Volumenänderungen in Zusammenhang zu bringen sind. Die verschwindend kleinen Einfangradien, d. h. die verschwindende Einfangwirkung der Co, Ni und Zn FA ist wahrscheinlich durch eine zu geringe Wechselwirkungsenergie (Co, Ni und Znzeigen von den hier betrachteten Elementen die absolut kleinsten Volumenänderungen beim Einbau ins Cu-Gitter) oder durch die Bildung einer wanderungsfähigen FA-Cu Atom-Hantel, die mit Leerstellen rekombinieren kann, zu erklären.

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